Ciclo di Cori

Il ciclo di Cori, descritto da Carl e Gerty Cori negli anni '20 del Novecento e riconosciuto con il Premio Nobel del 1947, è la collaborazione inter-organo che consente al muscolo sotto sforzo di continuare a contrarsi quando l'apporto di ossigeno diventa insufficiente. All'interno del miocita, il glucosio viene scisso attraverso la glicolisi in due molecole di piruvato, producendo 2 ATP netti. Quando la piruvato deidrogenasi mitocondriale non riesce a stare al passo (sprint, ischemia, globuli rossi che sono privi di mitocondri), la lattato deidrogenasi riduce il piruvato a lattato utilizzando NADH, rigenerando il NAD+ di cui la glicolisi ha bisogno per continuare. Il lattato esce dal muscolo tramite i trasportatori dei monocarbossilati (principalmente MCT4) e raggiunge il fegato attraverso il circolo sanguigno. La lattatemia plasmatica a riposo è prossima a 1 mmol/L; durante l'esercizio massimale può superare 15 mmol/L nel giro di pochi minuti.

Nell'epatocita, il lattato è captato da MCT1, riossidato a piruvato dall'LDH (che ora procede in senso inverso perché il rapporto citoplasmatico NAD+/NADH è elevato) e avviato alla gluconeogenesi. I quattro enzimi di bypass irreversibili (piruvato carbossilasi, PEPCK, fruttosio-1,6-bisfosfatasi, glucosio-6-fosfatasi) ricostruiscono il glucosio con un costo di 6 ATP più 2 GTP per molecola di glucosio. Bilancio netto dell'intero ciclo: il muscolo guadagna 2 ATP, il fegato spende 6 ATP più 2 GTP, per un costo sistemico di circa 4 ATP per giro. Il fegato finanzia questo costo con un'ossidazione sostenuta degli acidi grassi. Il ciclo è upregolato dal glucagone e dal cortisolo, e una sua iperattività patologica alimenta l'acidosi lattica e la gluconeogenesi epatica riscontrate nella sepsi, nelle ustioni gravi e nel diabete di tipo 2 non controllato. La metformina agisce in parte sopprimendo la componente epatica del ciclo.